结构用钢(16Mn)恒载加温试验研究

利用WAW-1000微机控制伺服万能试验机对四大钢厂的钢材进行了182次恒载加温试验。荷载水平分为0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85共13个应力水平,温度为200℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃共8个水平。通过对总变形分离成荷载变形、膨胀变形、温度应力耦合变形三部分,以试验取得的数据进行回归,得到各变形的经验计算公式,并构建出该类国产钢材的应变-温度-应力材料模型和临界温度计算模型。根据该模型,当屈服应变已知时,可由临界温度计算模型反推出临界温度,为钢结构保护层厚度计算提供方便。此外,利用该材料模型可为钢结构抗火整体分析提供一定的理论支持。     

结构用钢(16Mn)高温力学性能恒温加载试验研究

文章利用WAW-1000微机控制电液伺服万能试验机对我国五大钢厂的16Mn低合金钢进行了试验研究。通过对100、200、300、400、500、600℃共6个温度水平、77个试件进行恒温加载试验,建立了钢材强度、弹性模量和线膨胀系数随温度的变化规律模型。并与各国方案进行了比较。高温屈服强度的确定采用了更符合材料“屈服”意义的切线交点法。     

OCr18Ni10Ti与(SA387Gr11Cl2+堆焊层)异种钢的焊接工艺

针对产品加强管(0Cr18Ni10Ti)与筒体(SA387Gr11C12+堆焊层)角焊缝异种钢焊接接头焊接问题,提出了先在筒体开孔厚度上焊接隔离层,然后再焊接角焊缝。实践证明,采用这种焊接工艺进行焊接,可以获得优良的焊缝,能够保证设备的正常运行。     

储氢气瓶用钢4130X的氢脆敏感性试验研究

针对储氢气瓶设计制造中的材料与氢气介质的相容性问题,本文参考ISO 11114-4:2005标准及应力腐蚀试验方法,分别采用CT、WOL试样对4130X材料的抗氢致开裂能力进行了试验研究。CT试验结果显示4130X材料在标准所要求的加载条件下,在90℃、90MPa的氢气环境中具有良好的抗氢致开裂能力;WOL试验结果证明4130X的应力强度因子K_I加载至53.39MPa·m~(1/2)时,不会发生氢致开裂现象。在后续研究中,应增大加载的K_I值,以得到材料在高压氢气环境中的临界应力强度因子KIH值。     

压力容器安全技术基础知识讲座(三) 第三讲 压力容器用钢

一、钢材的机械性能材料在外力作用下表现出来的特性叫作材料的机械性能,也称为力学性能。钢材的重要机械性能指标有: 1.强度——物体在外力作用下,抵抗产生塑性变形和断裂的特性。常用的特性指标有屈服极限(σ_s)和强度极限(σ_b),系由拉伸试验获得。 (1)屈服极限材料承受载荷时,当载荷不再增加而仍继续发生塑性变形的现象叫做“屈服”。开始发生屈服现象(即开始出现塑性变形)时的应力叫做“屈服极限”或“屈服点”。工程上取试样发生0.2％残余变形时的应力值作为条件屈服极限,通常     

奇球菌(Deinococcus radiodurans)吸附U(Ⅵ)的试验研究

为了探讨奇球菌对铀的吸附特性,研究了pH值、吸附时间、菌体浓度、铀起始浓度和预处理奇球菌对铀吸附的影响,并考察了菌体上铀的解吸作用.结果表明,在pH值为4.0时,吸附量最大;30 min吸附基本达到平衡;吸附量与菌体浓度负相关,与铀起始浓度正相关,吸附量最大可达126.27 mg/g.经乙醇预处理的菌体,其吸附量有所上升.解吸试验表明,0.5 mol/L Na2CO3对铀的解吸率可达93.15%.与Langmuir吸附模型相比,奇球菌对U(Ⅵ)的吸附更符合Freundlich吸附等温式.     

爆炸气体(蒸气)最大试验安全间隙的试验方法研究

对可燃气体(或蒸气)最大试验安全间隙值的测定方法进行了研究,设计了一套测定可燃气体(或蒸气)与空气混合物混合爆炸的最大试验安全间隙值的装置,用其所测数据与IEC标准中的推荐数据具有较好的可比性,为爆炸性气体(或蒸气)的分级、分组以及隔爆型电气设备的设计提供了理论依据。     

Fe(NO3)3催化乙酸预处理玉米秸秆的研究

采用Fe(NO3)3催化乙酸对玉米秸秆进行预处理,以提高水解反应的效率,考察了乙酸初始质量分数和预处理时间对玉米秸秆水解反应的影响。结果表明,Fe(NO3)3可有效提高乙酸预处理秸秆的水解率。当使用0.05 mol/L Fe(NO3)3催化5%乙酸预处理秸秆15min时,与单独乙酸预处理玉米秸秆相比,水解液中葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的质量浓度分别提高了110%、250%和10%,同时秸秆中半纤维素和纤维素的水解率分别提高了49%和14%;与单独0.05 mol/L Fe(NO3)3预处理玉米秸秆相比,水解液中相应的各单糖质量浓度分别提高了131%、68%和61%。随乙酸初始质量分数增加,水解反应中各产物的质量浓度均逐渐增加。乙酸初始质量分数从1%增加到5%,水解玉米秸秆15 min时,水解液中葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的质量浓度分别从8.67 g/L、11.68 g/L和3.19 g/L升高到11.86 g/L、13.78 g/L和3.23 g/L。延长预处理时间有利于秸秆的水解反应,但太长会导致玉米秸杆中半纤维素和纤维素的水解率增加变缓。当采用0.05 mol/L Fe(NO3)3催化5%乙酸时,预处理时间从15 min延长到60 min,半纤维素的水解率从74.7%逐渐升高到92.9%,而纤维素的水解率没有变化,稳定在26%。     

基于3DMINE-MIDAS-FLAC~(3D)耦合的残矿回采稳定性研究

残矿开采条件极为复杂,回采安全性差。为了保障残采安全,利用3DMINE,MIDAS/GTS,FLAC3D软件的耦合,对残采方案的稳定性进行数值模拟研究,根据残矿开挖后所形成空区的围岩位移、应力及塑性区状态判定回采危险区。选取某矿山浅部中段残采工程为例,研究结果表明:该矿山-47 m中段部分间柱采空区的帮壁和顶板因岩移过大、拉应力过大、拉伸塑性破坏或剪切塑性破坏,出现了11处危险区;顶柱采空区顶板因拉伸塑性破坏,出现了6处危险区。通过此3种软件的耦合可精细建立复杂的数值模型,提高数值模拟结果的合理性,危险区的判定有助于指导矿山残采过程中安全监测与支护措施的实施。     

天然浮石去除水中As(Ⅴ)的试验研究

通过静态吸附试验,研究了天然浮石对高砷地下水中As(Ⅴ)的吸附去除效果及影响因素.结果表明,增加浮石投加量,As(Ⅴ)的去除率随之逐渐升高,但当浮石投加量超过10 g/L时,继续增加浮石投加量,As(Ⅴ)的去除率趋于平稳.随吸附时间延长,As(Ⅴ)的去除率逐渐升高,9h后吸附达到平衡.浮石对As(Ⅴ)的吸附量随As(Ⅴ)初始质量浓度增大而升高,而As(Ⅴ)的去除率则随之降低.酸性条件下(pH=2～6),浮石对As(Ⅴ)的去除效果较好,当pH=4时,浮石对As(Ⅴ)的去除率最高;在碱性条件下(pH＞7),浮石去除As(Ⅴ)的效果较差,并且,随pH值增大,As(Ⅴ)的去除率降低.采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型分别对吸附数据进行拟合,浮石对As(Ⅴ)的吸附符合Langmuir等温吸附规律,其饱和吸附量为2.53 mg/g.采用准一级和准二级动力学模型对吸附平衡前的数据进行拟合,准二级动力学模型更符合浮石吸附As(Ⅴ)的动力学过程.研究表明,天然浮石是一种能够有效吸附高砷地下水中As(Ⅴ)的吸附剂.     

基于FLAC~(3D)的充填体内巷道稳定性分析

为探究胶结充填体内开挖巷道对其稳定性的影响,以某矿山实例为背景,应用FLAC3D软件建立充填体模型,并利用解析解分区域验证模型的合理性。利用该模型分析巷道开挖后的充填体应力场,结合损伤理论对充填体模型的稳定性进行评价;在此基础上,分析不同高度的充填体开挖巷道后的稳定程度。研究结果表明:巷道开挖使得直墙部分和拱部产生拱形应力集中,充填体中部出现U形沉降;巷道中部直墙脚部分损伤值最高;当充填体高度达到62 m时,直墙部分最大应变约为0.003,对应的损伤值仍明显低于预警值。     

水雾荷电脱除PM_(2.5)影响因素试验研究

为解决PM_(2. 5)难以脱除的问题,设计并开展正交试验以研究水雾荷电特性及含尘气流风速对PM_(2. 5)脱除效率的影响。采用线性回归分析方法处理数据,分析气液两相荷电水雾脱除PM_(2. 5)的特性,建立PM_(2. 5)脱除效率回归模型。结果表明:所建回归模型是有效的,应用回归模型可以预测PM_(2. 5)脱除效率;当荷电电压x1为12 kV、电极间距为15 mm、电极环直径x3为60 mm、气液比x_4为1. 5、喷嘴直径x_5为0. 6 mm、含尘气流风速x_6为4 m/s时,PM_(2. 5)脱除效率最优值为97. 26%; PM_(2. 5)脱除效率与x_1、x_2、x_4正相关,与x_3、x_5、x_6负相关,因素近重要程度排序为x_1x_6x_4x_5x_3x_2。     

压缩空气泡沫系统(CAFS)产生泡沫屈服应力的试验研究

压缩空气泡沫系统(CAFS)是一种高效泡沫灭火手段.泡沫的流变学性能是森林火灾扑救中泡沫发挥直接和间接灭火能力的一个决定因素.本文用专门设计的钟摆式屈服应力测定装置测定了泡沫屈服应力,验证了泡沫屈服应力假设.泡沫屈服应力与泡沫气体百分比、析液时间和泡沫平均直径有关,试验得到了屈服应力与其影响因素的关系曲线和数学表达式模型.部分描述了泡沫这种特殊流体的流变学性质,对应用CAFS系统泡沫扑救森林火灾有重要指导意义,可用于预测外力作用下灭火泡沫的流动行为.     

膜生物反应器(MBR)处理酒精生产废水的试验研究

研究了膜生物反应器(MBR)处理酒精生产废水的特性和效果。探讨了生物降解和膜滤作用对CODCr、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的降低效果以及膜组件运行压力等。研究结果表明,膜生物反应器(MBR)中生物在2~4 h内对CODCr、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的降解效果明显,而膜滤是强化生物降解效果的补充,对CODCr,NH+4-N,TN和TP的去除均有着不同程度的效果,说明膜生物反应器能净化酒精生产废水。     

D201负载Fe(Ⅲ)对Sb(Ⅲ)废水吸附性能的试验研究

通过静态-动态-再生试验研究D201-Fe(Ⅲ)复合材料对水溶液中Sb(Ⅲ)的去除性能。结果表明:D201-Fe(Ⅲ)对Sb(Ⅲ)的最大静态吸附容量为600μg/g,最佳p H为7,有SO_4~(2-)、Cl~-等竞争离子共存条件下,仍然对Sb(Ⅲ)具有高效的选择性吸附能力。D201-Fe(Ⅲ)对Sb(Ⅲ)的吸附过程符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型,动态吸附容量为94.05mg/L;采用8%FeCl_3+10%NaCl和8%NaOH+4%NaCl分段再生,可以有效再生失效的D201-Fe(Ⅲ)。     

高分子聚合筑路剂(P.P.T)用于改善铁路路基力学特性的研究

高速、重载铁路的发展对铁路路基的稳定性、承载力提出了更高的要求,为此,笔者介绍一种运用新型高分子聚合的筑路剂——P.P.T来改善路基力学特性的方法。通过对P.P.T改良土封顶前后路基稳定性和承载力的计算和比较分析,指出其改良土在较薄封顶厚度的前提下,仍能够有效提高路基边坡的稳定性,尤其是能大幅度提高路基的容许承载力。此外,P.P.T在防治路基其他常见病害方面与传统的灰土相比也具有较大优势,实际工程应用表明,P.P.T具有较好的推广价值。     

D402树脂对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能及再生试验研究

通过静态和动态吸附实验研究了氨基膦酸树脂D402对水中Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能及其再生方法。结果表明,D402树脂对Pb,Cd的吸附均符合Freundlich方程,静态吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的最佳p H值为6.0左右,采用HCl-Na OH二阶段再生方式最佳,Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)再生度分别达到93.2%,81%。模拟某有色矿山废水,在动态条件下,出水以满足地表水Ⅲ类标准为要求,反复运行再生7次后,D402对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附量仍能达到初始吸附量的80%以上。     

活性粉末混凝土(RPC)槽形梁模型破坏试验研究

活性粉末混凝土 (RPC)具有高强、高耐久性以及高延展性等特点 ,因此 ,RPC在桥梁中有很好的应用前景。但是当前对RPC桥梁的设计研究很少 ,笔者根据自行研制的RPC ,设计了预应力拼装结构的槽形梁模型 ;并进行了RPC槽形梁模型的破坏试验研究 ,以验证槽形梁模型的承载力及发现设计上存在的问题。通过对模型拼装、预应力张拉及模型加载的试验现象的介绍和对试验结果的分析可知 ,破坏时主梁底部的拉应力远没有达到RPC的抗拉极限强度 ,而主梁腹板和下翼缘连接处的局部承载力不足才是主梁破坏的真正原因。最后 ,在总结裂缝发展和模型破坏的原因的基础上 ,对进一步的模型设计提出了修改意见。     

升流式生物催化电解反应器(UBER)处理硝基苯废水试验研究

升流式生物催化电解反应器(UBER)是一种将生物方法与电化学相结合的新型废水处理技术,使用UBER降解硝基芳香烃类化合物,不但处理周期短、效率高,而且成本低,占地面积小。通过UBER处理含硝基苯模拟废水,对生物催化电解技术的原理进行讨论,并探索最佳反应条件,为该项技术处理实际废水提供理论依据。考察了进水浓度对硝基苯去除率的影响,同时对阴极催化硝基苯定向还原为苯胺进行探讨,最后分别从外加电压、进水乙酸盐质量浓度及进水p H值3个方面,对UBER还原硝基苯的关键影响因素进行最优试验条件分析。结果表明,UBER可以高效处理硝基苯废水,当硝基苯进水质量浓度为200 mg/L时,去除率可以达到97. 2%,但随进水质量浓度进一步提高至220 mg/L,硝基苯的去除效果不佳,去除率仅为79. 13%。当进水硝基苯质量浓度较低时,苯胺生成率较高,平均值达到91%,随硝基苯进水质量浓度提高,引起阴极电势波动,使得还原反应按照多种途径发生,硝基苯不仅被定向还原为苯胺,还被还原成其他副产物,同时,微生物也可以将部分生成的苯胺进一步氧化利用,造成出水苯胺含量偏低。最优条件试验表明,外加电压在0. 3～0. 5 V,硝基苯的去除率均达到93%以上,此时阳极微生物具有良好的电化学活性,当电压降到0. 2 V时,硝基苯去除率仅为36%,表明外加电压过低会严重影响反应器的稳定运行;将乙酸钠质量浓度从1 000 mg/L逐渐减小,质量浓度降低至700 mg/L时,阳极电位依然保持在-440 m V vs. SCE左右,UBER系统运行稳定,当乙酸钠质量浓度进一步降低,阳极微生物电化学活性逐渐受到抑制;UBER中微生物最佳生长p H值为6～7,当p H值超出这一范围,会影响微生物生长代谢,进而影响硝基苯的去除效果。     

壳聚糖改性沸石吸附废水中铍(Be)的试验研究

含铍(Be)废水主要产生于矿产的开采和冶炼等环节。采用碱性条件下负载壳聚糖的方式制取改性沸石,并分析了其吸附水中Be的特性、影响因素、动力学及等温线。FIR、SEM和XRD表征结果表明,壳聚糖负载于沸石表面,使沸石孔径结构和分布得以改善。两种沸石对Be的吸附在30~50 min内吸附速率最快,分别在120 min和200 min时达到表观吸附平衡,改性沸石达到平衡所需的时间明显缩短;两种沸石对Be的去除率随初始质量浓度增加而降低,当废水中Be质量浓度不超过排放标准的5倍时(≤0.025 mg/L),采用1.0 g/L改性沸石处理可以达到排放标准。准一级动力学方程和准二级动力学方程拟合沸石对Be的吸附较为准确,而孔内扩散方程拟合结果较差。Langmuir方程、Freundlich方程均能较好地描述沸石对Be的吸附等温过程。pH值在7~9时Be的去除率最高。改性沸石吸附性能受pH值影响较大,这可能是因为负载壳聚糖分子中的羟基(—OH)、氨基(—NH_2)等活性基团对pH值变化较为敏感。